뼈 시료가 10,000 년 전에 죽은 동물의 것이다. 이 뼈가 동물이 죽을 때 5 g 의 탄소-14를 포함하고 있었다면, 지금은 탄소-14가 얼마나 들어 있을 것으로 예상하나요?
영어 원문 보기
A sample of bone belongs to an animal that died 10,000 years ago. If the bone contained 5 g of Carbon-14 when the animal died, how much Carbon-14 do you expect it to have now?
정답·풀이 보기
동물이 죽은 지 년 후 시료에 들어 있는 탄소-14의 양은 이다. 여기서 는 어떤 상수이고, 5는 시간 일 때 시료에 들어 있는 탄소-14의 양이다. 따라서 우리가 구하는 답은 이다. 의 값을 구하려면 를 실제 수로 바꿔야 하는데, 그 열쇠는 반감기이다. 교재에 따르면 탄소-14의 반감기는 5730 년이므로 다음이 성립한다.
참고: 년이 지나면 시료는 반감기를 두 번 거친 셈이므로, 남아 있는 탄소-14는 처음 양의 4분의 1, 즉 g 이다. 10,000 년 후의 시료에는 11,460 년 후보다 탄소-14가 조금 더 많이 들어 있는 것이 타당하다. 실제로 1.5 는 1.25 보다 조금 크므로 우리가 구한 답은 그럴듯해 보인다.
답이 그럴듯한지 빠르게 확인할 방법을 찾는 것은 좋은 습관이다. 작은 계산 실수가 풀이에서 큰 오류로 이어지기 쉽기 때문이다.
원본 교재 풀이(영어)
The amount of Carbon-14 in the sample years after the animal died will be for some constant (where 5 is the amount of Carbon-14 in the sample at time ). So, the answer we're looking for is . We need to replace with an actual number to evaluate , and the key to doing this is the half-life. The text tells us that the half-life of Carbon-14 is 5730 years, so we know:
Remark: after years, the sample will have been sitting for two half-lives, so its remaining Carbon-14 will be a quarter of its original amount, or g. It makes sense that at 10,000 years, the sample will contain slightly more Carbon-14 than at 11,460 years. Indeed, 1.5 is slightly larger than 1.25, so our answer seems plausible.
It's a good habit to look for ways to quickly check whether your answer seems plausible, since a small algebra error can easily turn into a big error in your solution.
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 3.3절 · 4번우리말 번역
꼴의 함수를 생각하자. 여기서 와 는 상수이다. 이고 일 때, 상수 와 를 구하세요.
다 풀었으면 정답 확인
주어진 두 정보로부터 다음을 얻는다.
따라서 이고, 이다. 그러므로
여기서 는 자연로그 를 뜻한다.